氢氧火箭发动机羽烟紫外辐射建模与测量

针对氢氧火箭发动机羽烟紫外辐射机理的分析,紫外辐射的理论研究等需求,采用HITRAN数据库计算OH*紫外波段吸收系数,利用FLUENT和离散坐标法(DOM)建立能够计算不同方位羽烟紫外辐射的二维模型。并且在实验室内进行了氢氧火箭发动机的点火实验,采集了氢氧燃烧羽烟的紫外辐射光谱以及不同角度的紫外辐射空间分布,通过与模型计算得到的OH*紫外辐射光谱和不同方位羽烟的紫外辐射分布数据的对比,验证了羽烟紫外辐射模型计算的有效性。相关研究对于优化紫外逼近预告警系统整体设计,评估系统探测性能等方面具有重要的理论和实用价值。

声激励下旋流钝体火焰的非线性响应实验

在常压条件下对二甲醚贫燃预混旋流钝体火焰施加100 Hz的外加声激励,运用高速OH*化学发光成像和粒子图像测速锁相同步测量的实验方法,针对不同速度脉动比例下的火焰形态特征和流场特征的动态变化开展可视化测量,得到火焰描述函数。研究发现,随着声波幅值增大,火焰的热释放率将先线性增加,在到达扰动临界点后,火焰出现非线性响应现象,实验中的临界速度脉动比例为16%。同时,通过逆阿贝尔变换和本征正交分解等方法比较了火焰线性响应与非线性响应工况的流场和燃烧场差异,发现在非线性响应工况下火焰形态的涡卷起和流场中的外回流区涡脱落特征增强,这表明外回流区涡脱落增强现象可能是诱发火焰非线性响应的原因。